石墨烯涂料在散热领域的应用

　　散热涂料是提高物体表面的散热速度和效率，降低材料表面温度的特种工业涂料。通过传导散热、对流散热、辐射散热、蒸发散热等4种主要方式传递热量，降低基材温度。由于目前材料科学与工程的快速发展，使得测试仪器、生产设备、零部件的设计、生产向着轻量化、小型化、集成化、高效化方向发展，尤其是超大规模集成电路的高速发展，使得电子器件的高功率密度特征越来越明显，由此电子器件表面产生的大量热量将直接影响到电子器件的工作稳定性和使用寿命。目前常规的冷却系统和散热材料所能达到的效果受到极大挑战，相同的问题出现在在汽车、新能源、军工、核工业、农业、化工、电子通讯、信息工程等领域。

　　一般的散热涂料是以聚合物作为基材，再加入一些导热性能好的金属填料包括传统的金、铜、铝等，以及一些导热系数较高的非金属填料如氮化铝、氮化硅、氧化铝、氧化铍、氧化镁、碳纤维、碳化硅、碳纳米管等。石墨烯纳米涂料材料是在现有的涂料体系中加入石墨烯而成的复合涂料，它拥有优异的导热散热性能。

　　将石墨烯涂料涂覆于金属基材上能大大提高其热辐射系数，加快热交换效率;同时石墨烯的独特片层结构使涂层具备更优异的防腐蚀性能，极大地提高了产品的使用寿命。

　　石墨烯导热涂料，用在金属元器件上，大大增大了导热效率，石墨烯涂料导热与普通涂料相比导热性大大提高，而且能保留良好的机械性能。近年来，许多科研工作者将石墨烯复合涂料应用于导热散热领域，每年都有数以千计的文章和专利发表。根据文献内容，通过特殊方法制备的石墨烯/聚偏二氯乙烯导热复合薄膜，当石墨烯添加量达到20%(质量分数)时，材料热导率从0.18W/(m·K)提高到了0.562W/(m·K)。用液体法制备的石墨烯-硅橡胶导热复合材料，当石墨烯添加量为9%(质量分数)时，材料热导率由0.17W/(m·K)提高到了0.32W/(m·K)。

　　石墨烯涂料在涂刷后能大大提高基材的热辐射系数并达到热辐射系数0.9以上(理论值接近1)，大大加快了热交换效率。石墨烯辐射散热降温涂料能够以1～13.5μm波长形式辐射带走基材表面的热量，降低器件表面温度，提高器件的使用寿命和稳定性，与颗粒状的其它散热填料相比，更容易形成导热网络，对涂层增强增韧效果明显。

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